RU2019580C1

RU2019580C1 - Fs-525 aggregate to produce oxygen and hydrogen

Info

Publication number: RU2019580C1
Authority: RU
Inventors: Ю.В. Трофимов; Ф.З. Серебрянский; Б.С. Майоров; Д.В. Ковков
Original assignee: Институт физико-технологических исследований
Priority date: 1992-06-18
Filing date: 1992-06-18
Publication date: 1994-09-15

Abstract

FIELD: different fields of industry. SUBSTANCE: aggregate has vertical partitioning water taps, mounted in central zone of upper supporting site, that is loose placed on tail cathodes. Cleansers and pressure regulators are placed over tail cathodes on one side of electrolyzers. Gasses and electrolyte pipes are mounted so as to provide consecutive feeding of cooling water from gas pipes to pipes of electrolyte feeding back into electrolyzers. Each pressure regulator float has pipe, that achieves bottom inside cavity of float. EFFECT: aggregate is used to produce oxygen and hydrogen, using electrolysis method. 5 dwg

Description

Изобретение относится к установкам для электролиза под давлением с целью получения водорода и кислорода и может быть использовано в различных производствах, нуждающихся в небольшом количестве чистых газов, в частности для получения чистого кислорода в медицинских учреждениях. The invention relates to installations for electrolysis under pressure in order to produce hydrogen and oxygen and can be used in various industries that need a small amount of pure gases, in particular for pure oxygen in medical institutions.

Известна установка для получения кислорода и водорода, содержащая электролизеры, разделительные колонки для кислорода и водорода, промыватели кислорода и водорода, регуляторы давления, поплавки которых выполнены массивными и рассчитаны на полное рабочее давление газов. Недостатками известной установки являются ее большие размеры и значительная масса регуляторов давления. A known installation for producing oxygen and hydrogen, containing electrolyzers, separation columns for oxygen and hydrogen, oxygen and hydrogen washers, pressure regulators, floats which are massive and designed for the full working pressure of the gases. The disadvantages of the known installation are its large size and a significant mass of pressure regulators.

Известна установка для получения кислорода и водорода, содержащая два параллельно включенных по току электролизера с подводом тока к центральному аноду и концевым катодам каждого электролизера, разделительные колонки для кислорода и водорода, промыватели кислорода и водорода, трубы для газов и электролита в кислородной и водородной системах отвода газа и циркуляции электролита, поплавковые регуляторы давления. A known installation for producing oxygen and hydrogen, containing two electrolysers connected in parallel with the current with a current supply to the central anode and end cathodes of each electrolyzer, separation columns for oxygen and hydrogen, oxygen and hydrogen washers, pipes for gases and electrolyte in oxygen and hydrogen removal systems gas and electrolyte circulation, float pressure regulators.

Однако такая установка доставляется пользователю только в разобранном виде и требует последующей сборки. However, such an installation is delivered to the user only in unassembled form and requires subsequent assembly.

Целью изобретения является создание компактной и легкой установки с автоматической стабилизацией температуры электролита в процессе работы. The aim of the invention is to provide a compact and easy installation with automatic stabilization of the electrolyte temperature during operation.

Цель достигается тем, что вертикально размещенные разделительные колонки установлены в центральной зоне опорной площадки, свободно размещенной на концевых катодах, а промывательные колонки и регуляторы давления расположены над концевыми катодами с одной стороны электролизеров, причем трубы для газов и электролита, снабженные охлаждающими рубашками, выполнены с возможностью последовательного подвода охлаждающей воды от газовых труб к трубам возврата электролита в электролизеры, а регулятор автоматической подачи воды в рубашки труб кислородной системы связан управляющим импульсом с датчиком температуры центральной зоны электролизеров, кроме того, поплавок в каждом регуляторе давления снабжен трубкой, достигающей дна внутри плоскости поплавка и своими открытыми концами сообщенной соответственно внизу - с полостью поплавка, а вверху - с полостью сосуда, в котором размещен поплавок. The goal is achieved by the fact that vertically placed dividing columns are installed in the central zone of the support platform, freely located on the end cathodes, and washing columns and pressure regulators are located above the end cathodes on one side of the electrolytic cells, the pipes for gases and electrolyte equipped with cooling jackets are made with the possibility of sequential supply of cooling water from gas pipes to electrolyte return pipes to electrolysis cells, and a regulator of automatic water supply to pipe shirts the oxygen system is connected by a control pulse to the temperature sensor of the central zone of the electrolyzers, in addition, the float in each pressure regulator is equipped with a tube reaching the bottom inside the plane of the float and with its open ends communicated at the bottom with the cavity of the float, and at the top with the cavity of the vessel in which float.

На фиг.1 показана предлагаемая установка, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид спереди; на фиг.3 - то же, вид сверху; на фиг.4 - схема циркуляции и охлаждения электролита и газов в электролизерах; на фиг.5 - регулятор давления. Figure 1 shows the proposed installation, side view; figure 2 is the same front view; figure 3 is the same, a top view; figure 4 - diagram of the circulation and cooling of the electrolyte and gases in the cells; figure 5 - pressure regulator.

Установка содержит нижнюю опорную площадку 1, первый электролизер 2, верхнюю опорную площадку 3, разделительную колонку 4 для водорода, промыватель 5 водорода, поплавковый регулятор 6 давления водорода, уравнительную колонку 7, гидрозатвор 8 для водорода, бак 9 для дистиллированной воды, второй электролизер 10, разделительную колонку 11 для кислорода, регулятор 12 давления кислорода, промыватель 13 кислорода, гидрозатвор для кислорода 14, центральный анод 15, концевые катоды 16, 17, трубу 18 слива электролита из разделительных колонок 4, 11 в электролизеры 2 и 10, водяную рубашку 19 на трубе 18, водяную рубашку 20 на трубе 18, трубу 21 выхода водорода из электролизеров 2, 10 в разделительную колонку 4 для водорода, трубу 22 выхода кислорода из электролизеров 2, 10 в разделительную колонку 11 для кислорода, водяную рубашку 23 на трубе 21, водяную рубашку 24 на трубе 22, вход 25 воды в контур охлаждения газов и электролита на стороне кислорода, регулятор 26 автоматической подачи охлаждающей воды, водяную рубашку 27 на трубе выхода кислорода из разделительной колонки 11, водяную рубашку 28 на трубе выхода водорода из разделительной колонки 4, вентили 29 подачи охлаждающей воды, вход 30 воды в контур охлаждения водорода и электролита со стороны водорода, датчик температуры 31, опору 32 поплавка, внутреннюю полость 33 поплавка, корпус 34 регулятора давления, колпачок 35 поплавка, фланец 36 регулятора, крышку 37 регулятора, седло 38 клапана 39, шток 40, верхнее дно 41 поплавка, корпус 42 поплавка, трубку 43 поплавка, нижнее дно 44 поплавка, дно 45 регулятора давления. The installation comprises a lower support pad 1, a first electrolyzer 2, an upper support pad 3, a separation column 4 for hydrogen, a washer 5 of hydrogen, a float regulator 6 of hydrogen pressure, an equalization column 7, a water trap 8 for hydrogen, a tank 9 for distilled water, a second electrolyzer 10 , an oxygen separation column 11, an oxygen pressure regulator 12, an oxygen washer 13, an oxygen trap 14, a central anode 15, end cathodes 16, 17, an electrolyte drain pipe 18 from the separation columns 4, 11 into the electrolyzer s 2 and 10, a water jacket 19 on the pipe 18, a water jacket 20 on the pipe 18, a pipe 21 of the hydrogen output from the electrolysis cells 2, 10 to the separation column 4 for hydrogen, a pipe 22 of the oxygen output from the electrolysis cells 2, 10 to the separation column 11 for oxygen water jacket 23 on pipe 21, water jacket 24 on pipe 22, water inlet 25 to the gas and electrolyte cooling circuit on the oxygen side, automatic cooling water supply controller 26, water jacket 27 on the oxygen outlet pipe from the separation column 11, water jacket 28 on the hydrogen outlet pipe from dividing column 4, cooling water supply valves 29, water inlet 30 to the hydrogen and electrolyte cooling circuit from the hydrogen side, temperature sensor 31, float support 32, float internal cavity 33, pressure regulator body 34, float cap 35, regulator flange 36, cover 37 regulator, valve seat 38, valve 39, stem 40, float upper bottom 41, float body 42, float tube 43, float bottom 44, pressure regulator bottom 45.

Установка работает следующим образом. Installation works as follows.

Выделяющийся при электролизе кислород и водород движутся вместе с электролитной эмульсией из отверстий в концевых катодах электролизеров 2, 10 в разделительные колонки 4, 11. Из разделительных колонок 4, 11 электролит возвращается в электролизеры 2, 10, а газы поступают в соответствующие промыватели 5, 13 и регуляторы давления 6, 12. The oxygen and hydrogen evolved during electrolysis move together with the electrolyte emulsion from the holes in the end cathodes of the electrolytic cells 2, 10 to the separation columns 4, 11. From the separation columns 4, 11, the electrolyte is returned to the electrolysis cells 2, 10, and the gases enter the corresponding washers 5, 13 and pressure regulators 6, 12.

Охлаждающаяся вода подается раздельно в кислородный и водородный контур охлаждения. Подача воды в водородный контур (основной теплоотводящий контур циркуляции) осуществляется вручную, а подача воды в кислородный контур - автоматически, в зависимости от изменения температуры электролизеров 2, 10. The cooling water is supplied separately to the oxygen and hydrogen cooling circuits. The water supply to the hydrogen circuit (the main heat sink circuit) is carried out manually, and the water supply to the oxygen circuit is automatic, depending on the temperature change of the electrolytic cells 2, 10.

При повышении давления одного из газов на выходе из установки подключается поплавок в регулятор давления или другого газа и закрывается его выпуск в атмосферу. При этом давление в полостях 33 регуляторов давления и полостях сосудов уравнивается. When the pressure of one of the gases at the outlet of the installation increases, a float is connected to the pressure regulator or another gas and its outlet to the atmosphere is closed. In this case, the pressure in the cavities of 33 pressure regulators and the cavities of the vessels is equalized.

Предложенная установка для получения медицинского кислорода и водорода экономична, а основным ее достоинством является то, что она доставляется пользователю в собранном и готовом к эксплуатации виде в силу своей компактности, обусловленной конструктивными особенностями. The proposed installation for the production of medical oxygen and hydrogen is economical, and its main advantage is that it is delivered to the user in an assembled and ready-to-use form due to its compactness due to design features.

Claims

Installation for producing oxygen and hydrogen, containing two electrolysers connected in parallel with the current with a current supply to the anode located in the center of the electrolyzer and to the end cathodes of each electrolyzer, vertically placed separation columns for oxygen and hydrogen, oxygen and hydrogen washers, drain and oxygen pipelines and electrolyte in oxygen and hydrogen gas removal systems and electrolyte circulation, pressure float regulators, made in the form of vessels with integrated axially placed in them floats, characterized in that it is equipped with a support platform located on the end cathodes, separation columns are located in the central zone, and pressure washers and pressure regulators are located above the end cathodes on one side of the electrolysis cells, gas and electrolyte pipelines are equipped with cooling jackets, and cooling jackets on gas pipes connected to the cooling jackets of the electrolyte return pipe to the electrolysers, the installation is equipped with a regulator for the automatic supply of water to the pipe jackets horseflies to remove oxygen, the temperature sensors connected to a central zone of the electrolyzers float in each pressure regulator is provided with a tube placed in the cavity of the float and its open ends communicated respectively with the cavity below the float and at the top with the cavity of the vessel in which the float is placed.